具有可調(diào)性的自動補(bǔ)償連續(xù)升降同步系統(tǒng)

賴麗莉

摘 要：在機(jī)械化水平高度發(fā)展的今天，機(jī)械設(shè)備大型化，而操作模式卻要求簡單化，多樣化。采用PLC和液壓同步系統(tǒng)組合，實(shí)現(xiàn)具有可調(diào)性的自動補(bǔ)償連續(xù)升降同步系統(tǒng)，使操作只需幾個按鈕，就能進(jìn)行多種模式的切換，多種操作功能的運(yùn)用，系統(tǒng)由此便可更加簡便可靠地應(yīng)用于大規(guī)模的工業(yè)環(huán)境。

關(guān)鍵詞：PLC;可調(diào);自動補(bǔ)償;升降;同步

1 引言

規(guī)?；慕ㄔO(shè)需要眾多大型液壓設(shè)備，在對大型貨物的運(yùn)輸和安裝等過程中，液壓升降系統(tǒng)則是不可或缺的一部分。升降過程中，保持足夠的穩(wěn)定和同步，同時還需考慮結(jié)構(gòu)成本，因此，系統(tǒng)的設(shè)計(jì)應(yīng)當(dāng)具備設(shè)計(jì)簡單合理，維護(hù)保養(yǎng)方便等方面的優(yōu)勢。動力部分依靠液壓系統(tǒng)，控制部分根據(jù)成本選擇PLC，可使整個系統(tǒng)兼具液壓的穩(wěn)定可靠，和PLC的靈活方便。

2 系統(tǒng)基本結(jié)構(gòu)

液壓部分：需有液壓泵，溢流閥，三位四通雙電磁換向閥，液控單向閥，以及三位四通雙電磁換向閥，二位三通單電磁換向閥;節(jié)流閥和二位二通單電磁換向閥聯(lián)合使用。

傳感器部分：使用位置傳感器。若要求不高，可在液壓缸的活塞運(yùn)動起點(diǎn)和終點(diǎn)各設(shè)置一個光電傳感器，若同步精度要求高，宜選擇直線位移傳感器，位移傳感器通過電流信號反映出液壓缸的運(yùn)動情況，并將此情況反饋給PLC。

PLC部分：數(shù)字量輸入端子接自動啟動和停止按鈕，手動調(diào)節(jié)按鈕，模擬量輸入端子為位移傳感器;輸出端子接各個電磁閥，數(shù)字量輸出端子控制電磁閥的通斷，模擬量輸出端子可控制比例閥的閥芯位置，從而控制液壓缸活塞運(yùn)動的速度。

3 同步升降系統(tǒng)的工作過程

控制過程采用PLC。液壓系統(tǒng)根據(jù)實(shí)際情況來選擇，可從節(jié)約成本上考慮使用普通的電磁閥和光電傳感器。但若同步度要求高，過程穩(wěn)定精確，則應(yīng)選擇比例閥來控制液壓缸伸出和收回的速度。

3.1 同步控制過程

當(dāng)主電磁閥左位得電時，液壓泵將壓力油通過主電磁閥左位，送入主液壓缸，主液壓缸活塞伸出，同時將液壓缸右腔的油液排出，因主液壓缸的右腔與從液壓缸左腔串聯(lián)，主液壓缸排出的油液于是進(jìn)入從液壓缸，帶動從液壓缸活塞伸出，若從液壓缸不止一個，可采用兩個液壓缸串聯(lián)為一組，多組并聯(lián)由液壓泵同時供油的方式，以減少由于動力不足帶來的運(yùn)動機(jī)能下降。

串聯(lián)液壓缸之間的同步協(xié)調(diào)：液壓缸串聯(lián)，一般主液壓缸運(yùn)動速度較快，此時可通過位移傳感器將信號送入PLC，PLC通過程序中的模擬值進(jìn)行比較，若發(fā)現(xiàn)主液壓缸大于從液壓缸的模擬值，便發(fā)出輸出信號，使控制液控單向閥的電磁閥左位得電，壓力油經(jīng)過液壓泵進(jìn)入液控單向閥，再經(jīng)液控單向閥進(jìn)入從液壓缸左腔，推動活塞快速運(yùn)動，若要盡快縮短主液壓缸和從液壓缸之間的運(yùn)動差距，還可使差動連接的電磁閥得電，從液壓缸處于差動連接狀態(tài)，將迅速追趕上主液壓缸的運(yùn)動位置。差動連接和液控單向閥單獨(dú)提供動力這兩種途徑，既可單獨(dú)使用，也可聯(lián)合使用。

并聯(lián)液壓缸之間的同步協(xié)調(diào)：若液壓缸過多，采用了多組液壓缸并聯(lián)的方式，此時，若同步要求高，則采用每組一個比例閥，液壓泵同時對多組提供壓力油，通過位移傳感器，PLC可比較出速度較快的組，通過輸出端子發(fā)出的信號，對他們各自的比例閥閥芯進(jìn)行調(diào)節(jié)，進(jìn)而調(diào)節(jié)各組的速度。若要控制成本，采用一個主電磁閥同時對多組進(jìn)行通斷控制，也可在PLC區(qū)別出較快的組時，切換成串聯(lián)節(jié)流閥送入壓力油的方式降低其速度。

回程及特殊情況的協(xié)調(diào)：回程時，主電磁閥右位得電，從液壓缸直接由液壓泵提供動力，若從液壓缸運(yùn)動速度更快，PLC得到位移傳感器的反饋，可通過液控單向閥直接給主液壓缸供油，或采用差動連接提升速度。若液壓缸活塞伸出時從液壓缸運(yùn)動更快，或液壓缸收回時主液壓缸運(yùn)動更快，則采用液控單向閥K口通油的方式，或直接由液壓泵提供動力驅(qū)動差動液壓缸，提高速度慢者的運(yùn)動速度。

3.2 PLC控制過程

輸入模塊的控制：按下自動啟動按鈕，啟動整個升降系統(tǒng)，可使用定時器，實(shí)現(xiàn)規(guī)定時間的升降切換，并可循環(huán)，直到按下停止按鈕。若按下手動按鈕，可分別對各個液壓缸的活塞運(yùn)動情況進(jìn)行手動調(diào)節(jié)。AI模塊主要是對位移傳感器的信號進(jìn)行接收。

輸出模塊的控制：根據(jù)程序中位移傳感器傳回?cái)?shù)據(jù)比較的結(jié)果，或者按鈕操作，控制各個普通或比例電磁閥的通斷。在同步運(yùn)動的過程中，應(yīng)選取某一組液壓缸的位移值作為標(biāo)準(zhǔn)值來參考，速度低者，可選擇前三種方式來提速，速度高者，使用最后一種方式來降速，當(dāng)然，也可使用比例閥來降速。

4 結(jié)束語

采用PLC和液壓同步系統(tǒng)組合，通過PLC的程序控制，使操作只需幾個按鈕，就能進(jìn)行多種模式的切換，多種操作功能的實(shí)現(xiàn)，同時通過液壓同步系統(tǒng)的控制，也使系統(tǒng)更加穩(wěn)定可靠地應(yīng)用于大規(guī)模的工業(yè)環(huán)境。

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